随机点位刺针的制作方法

随机点位刺针的制作方法
【专利摘要】本实用新型揭示的随机点位刺针，是一种用于生产非织造布的装置。本实用新型的随机点位刺针包括球副、针部和偏心组件；球副包括上球盖、下球盖和球节；针部呈杆状且具有带钩头的尖端，偏心组件包括挠性带和配重。采用本实用新型的刺针刺扎出的非织造布，解决了非织造布的“局部同向性”问题，其纤维之间的纠缠更加错乱复杂，其强度也更高，力学性能在各个方向上的表现基本一致，体现出良好的各向同性特征，能显著提高大幅面非织造布的各向同性力学性能。
【专利说明】随机点位刺针
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于纺织工业的装置，是一种生产非织造布的刺针，尤其涉及一种随机点位刺针，这种刺针可以阵列的方式形成床用，于强化非织造布。
【背景技术】
[0002]非织造布(non-woven fabric, non-woven cloth)又名无纺布、不织布,是将纺织短纤维或者长丝进行定向或随机撑列，形成纤网结构，然后采用针轧机械或梳理机械处理各种纤维原料，用高压形成或粘合生产的一种布状物。纤维可以是布碎或人造纤维合成纤维(胶、树脂等)。
[0003]非织造布不像织布由经纬编织而成，非织造布的制成随着工艺的不同而有所变化，如针轧法是透过数千支针刺不断的上下刺钩纤维，让纤维彼此纠结，每一次的纠结会让纤维越来越扎实，从而形成一块结实的整体。
[0004]实验表明，非织造布的强度和刺扎工艺有着密切的关系，尤其在各向同性的非织造布中更为明显。刺扎次数越多，越密集，纤维之间就纠结得越紧密，制得的非织造布的强度也就越高；反之，会导致其强度变低。
[0005]现有技术中，为了获得高强度的非织造布，必须反复多次地刺扎。一张非织造布往往需要经过多台针扎机刺扎才能获得较高的强度。究其原因，是因为没以刺针的刺扎部位较为固定，针刺不能扎到整张非织造布的各个位置，只能在固定的位置反复刺扎，被扎到的位置，固然形成纤维纠结，然而，扎不到的位置依然是松散的状态，甚至出现开裂或破口。所以，为了使整张非织造布的各个部位都能被刺扎到，就以位置彼此错开的多列针刺轮流刺扎，相互弥补无法刺扎到的位置。成百上千支针刺交错安装于针床上，并辅以高速的往复刺扎动作，直至非织造布的强度达到要求为止。
[0006]如上所述，现有技术为了使整张非织造布的各个部位都能被刺扎到，采用大量交错位置的针刺(针床)快速刺扎，这种方式虽然能弥补各针刺之间的刺扎盲区(无法被刺扎到的位置)；但是，针刺的位置毕竟是固定，所以，不论重复多少次刺扎，所得非织造布的力学性能终究不是真正意义上的各向同性，而是仅在一小范围能表现为各向同性，当考察范围扩大时，其力学特征将由各向同性转为各向异性，这种转变现象称之为“大数异变”，其小范围内的各向同性力学特征被称之为“局部同向性”。
[0007]局部同向性特征实际上是现有技术刺扎工艺的体现。因为现有针扎工艺不论针床的排列多么密集复杂，其终究可以被看成是多个规律性刺针行为的叠加，其结果必然是具有规律可言，只是在一局部范围该规律由于样本数目小(即取样面积小)而被弱化，随着取样数目的增多(即扩大取样面积)，其规律性增大，进而表现出各向异性的特征，即发生大数异变。具体而言，现有非织造布技术难以制得大面积的各向同性布料，各向同性布料产品主要是面积较小布料。
[0008]为了解决上述技术难题，亟待研发一种新型针刺装置。有鉴于此，本实用新型人经过创造性思考，提出一种随机点位刺针，以解决上述问题。实用新型内容
[0009]本实用新型的目的在于提供一种随机点位刺针，以解决刺针刺扎位置固定，只能刺扎固定位置，无法随机地刺针任意位置的问题，并改善非织造布的局部同向性问题。
[0010]为了达成上述目的，本实用新型的技术方案如下。
[0011]一种随机点位刺针，包括球副、针部和偏心组件；球副包括上球盖、下球盖和球节，上球盖和下球盖通过法兰盘加配螺栓连接；针部呈杆状且具有带钩头的尖端，偏心组件包括挠性带和配重，偏心组件还包括扣环，针部上还设有扣槽，扣环和扣槽可以扣合。
[0012]其中，配重为球状。
[0013]其中，球节上部切除部分材料形成均荷部。
[0014]其中，挠性带包括绳索、链条、塑料带、橡皮筋、弹簧。
[0015]其中，挠性带安装于针部上的方式包括捆绑、穿孔、埋入、焊接、胶结。
[0016]其中，挠性带安装于配重的方式包括捆绑、穿孔、埋入、焊接、胶结。
[0017]其中，扣环上设有穿孔。
[0018]采用上述技术方案后，本实用新型的随机点位刺针基于球副能在球面空间上自由运动；基于偏心组件，针部的具体运动位置受偏心组件控制，而偏心组件的配重和针部之间属于挠性连接，某一时刻，配重的下一时刻的位置，取决于配重的速度、位置以及针部刺扎非织造布时的反作用力三歌因素共同影响。这三个因素中针部刺扎非织造布时的反作用力和刺扎角度，刺扎位置的强度，纤维纠缠程度等因素有关，这些因素是随机的。所以，针部刺扎非织造布时的反作用力也是随机的，紧凭此项随机因素就足以决定配重位置的随机性，进而导致针部刺扎位置的随机性。
[0019]如上所述，本实用新型的随机点位刺针，其针部在刺针时的位置是处于球副限定的球面空间中任意可能的点，具有随机性，刺扎方向和位置不具规律性。于是，采用该刺针刺扎出的非织造布，其纤维之间的纠缠更加错乱复杂，其强度也更高，力学性能在各个方向上的表现基本一致，体现出良好的各向同性特征，能显著提高大幅面非织造布的各向同性力学性能。
[0020]下面，将结合附图用本实用新型的一优选方式进一步阐释本实用新型的精神。需要说明的是，本实用新型的精神并不限于下列举例。
【专利附图】

【附图说明】
[0021]图1是本实用新型实施例的爆炸图；
[0022]图2是本实用新型实施例的装配图；
[0023]图3是本实用新型实施例的球节结构剖视图；
[0024]图4是本实用新型又一实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0025]实施例一
[0026]请参见图1。在本实施例的随机点位刺针，由球节130、上球盖110、下球盖120组成球副。下球盖120和上球盖130上设有法兰盘，它们通过法兰盘再配以螺栓紧固连接；当然，法兰盘特征不是必要的，它仅是本实施例的一个优选特征，螺栓紧固也不是必要的，可以使用胶接、铆接、焊机、扣接等可用方式代替。
[0027]请参见图1和图3，本实施例的球节130上端被切除了一部分，形成均荷部。该特征用于均分球节130作用于上球盖110的载荷，该特征消除了载荷集中在球节130顶端的问题。该特征可以通过本实施例揭示的切除方法获得，也可以直接使用具有该特征的模具辅以铸造、冲压、锻打等方式获得，或用钻孔、挖槽等方式制得，也就是说，该特征实际作用效果不受加工方式的限制。该特征的样貌亦并非限于本实施例中的平面式，可以是任意平面，当然，本领域人员经过有限次的实验、分析后可以找到一个较优化的样貌，其中，使用有限元分析手段可以加速寻找这种到较优样貌，必须指出，这些方式都属于本领域的常见方式。
[0028]本实施的配重301由一球块充当，挠性带302由一尼龙绳充当，扣环303制成有扣合缺口的C形卡扣，扣环303能和针部201上的扣槽202扣合。配重301、挠性带302和扣环303组成了本实施的偏心组件。挠性带302穿过配重301上的穿孔304和扣环上对应的挂孔，将配重301连接到扣环303上。本实施例选用在挠性带304两端打结的办法防止挠性带302退出配重301和扣环303 ;当然，只能要使挠性带302连端的直接大于穿孔304和挂孔的直接就能防止其退出，不限于打结的方式。挠性带302和扣环303以及配重301之间的连接方式不限于本实施中的打孔穿孔方式，还可以是捆绑、埋入、焊接、胶结等方式。
[0029]此外，上球盖110上的安装部用来将本实施例的随机点位刺针安装到针床上，其安装和固定之方式不在本实用新型的谈论范围。本实施例装配后的样貌见图2。图3上的摆角α是针部201能够摆动的范围,工作时,针床带动本实施例的随机点位刺针作上下往复的快速运动，针部201的尖端刺扎进非织造布中，其上尖端上的钩头将纤维刺扎到邻近的纤维组织中，使被刺扎部位的纤维组织相互纠结、彼此缠绕。针部201收受到的反作用力传导到配重301上使其作弹跳、摆动；配重301在针部201退出退出非织造布时，将针部201带到一个由α角确定的球面内的某一位置，针部201再以该新位置刺扎非织造布。当多个本实施例的随机点位刺针组成交错排列的针床阵列时，每一随机点位刺针有α角确定的球面空间彼此交错，整张非织造布都被覆盖到，非织造布上的任一点都有被刺扎到的可能，而且其被刺扎的角度和位置是随机的，这样，采用本实施随机点位刺针加工出的非织造布，其力学性能表现出优良的各向同性特征，即使取样幅面很大也依然保持高度一致的各向同性特征。用本实施例加工的非织造布达到相同力学性能的时间比现有技术短，能够加工诸如帆布，帐篷布等大面积的高强度各向同性布料。
[0030]实施例二
[0031]见图4，在实施例一的基础上，通过增加偏心组件的数目以改变随机行为。当多个偏心组件以圆周对称的方式布置在针部201上时，各个偏向组件总能分解出径向运动分量，这些径向运动分量彼此合成后，能够减弱针部201每到一个新位置的跨度。本实施例中，选用三个偏心组件对称布置于针部201的周向上。这样的设计能使前后两次的刺扎位置彼此接近，纤维之间形成更为密集的纠结和缠绕。
[0032]当然也可是采用多个偏心组件非对称布置的方式共同作用于针部201，使其随机行为更加具有不确定性。
[0033]上述实施例并非对本实用新型的限制，本领域技术人员在基于上述实施例所做的装饰性和等同替换性的修改都不脱离本实用新型的精神，应落入本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.随机点位刺针，其特征在于:包括球副、针部和偏心组件；球副包括上球盖、下球盖和球节，上球盖和下球盖通过法兰盘加配螺栓连接；针部呈杆状且具有带钩头的尖端，偏心组件包括挠性带和配重，偏心组件还包括扣环，针部上还设有扣槽，扣环和扣槽可以扣合。
2.根据权利要求1所述的随机点位刺针，其特征在于:配重为球状。
3.根据权利要求1所述的随机点位刺针，其特征在于:球节上部切除部分材料形成均荷部。
4.根据权利要求1至3任一项所述的随机点位刺针，其特征在于:挠性带包括绳索或链条或塑料带或橡皮筋或弹簧。
5.根据权利要求1至3任一项所述的随机点位刺针，其特征在于:挠性带安装于针部上的方式包括捆绑或穿孔或埋入或焊接或胶结。
6.根据权利要求1至3任一项所述的随机点位刺针，其特征在于:挠性带安装于配重的方式包括捆绑或穿孔或埋入或焊接或胶结。
7.根据权利要求1所述的随机点位刺针，其特征在于:扣环上设有穿孔。
【文档编号】D04H18/02GK203754953SQ201320774578
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】蔡滩水 申请人:福建省三达纤维股份有限公司